一、深海管道修补工作舱研究的关键技术与仿真（论文文献综述）
邹宵[1]（2021）在《海洋复合软管结构设计的关键力学问题研究》文中认为在海洋资源开发当中,海洋复合软管是海洋工程中的关键设备。单螺旋钢丝增强复合软管作为海洋复合管道的一种,主要应用在海洋石油传输与深海采矿当中。管道采用以单螺旋钢丝为骨架层,纤维帘线层为轴向荷载承担层的独特结构形式。本文采用理论与有限元的方式对单螺旋钢丝增强复合软管的关键性能进行分析,以实验为基础,验证理论模型和有限元的有效性,采用有限元方法分析环境与结构因素对管道性能的影响。管道弯曲失效时,管道可能会发生骨架层屈曲失效或帘线层强度失效,其失效机理尚未明理。本文考虑管道弯曲时螺旋钢丝扭转行为,建立管道有限元模型,通过实例管道的弯曲刚度实验验证了有限元模型的有效性。运用有限元分析了管道弯曲失效过程,得到管道的弯曲失效模式为螺旋钢丝屈曲失效,而非帘线强度失效。管道的最小弯曲半径的数值解与理论解吻合较好。进一步讨论了帘线层缠绕角度与层数对最小弯曲半径的影响,随着帘线层中复合材料层数的增加或帘线纤维缠绕角度的减小,管道的最小弯曲半径会增加。对于管道抗压溃性能研究,本文基于薄壁圆环屈曲理论建立管道抗压溃理论预测模型。开展管道压溃实验,实验验证了分析结果的正确性。使用有限元分析探讨不同静水压和螺旋钢丝直径对管道的抗压溃能力影响。结果表明:通过有限元模拟不同静水压下管道的压溃过程,发现随着静水压的增加管道的抗压溃能力下降;其次,管道的抗压溃能力随螺旋钢丝的直径的增大而增大;钢丝直径较小时,理论值和有限元分析误差较小。在管道拉伸性能方面,帘线层中的纤维是管道轴向荷载承担单元,基于钢丝绳理论和复合材料力学建立了管道拉伸刚度理论分析方法,并将两种理论结果与有限元数值解进行对比。基于复合材料力学的管道拉伸刚度理论值与数值解相差12%。基于钢丝绳的管道拉伸刚度理论值与数值解相差8.7%。两种理论结果相差较小,因此在管道的拉伸性能分析中可以忽略橡胶对纤维的影响。
Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;[2]（2021）在《中国桥梁工程学术研究综述·2021》文中指出为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了近年来国内外桥梁工程领域（包括结构设计、建造技术、运维保障、防灾减灾等）的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先总结了桥梁工程学科在新材料与结构体系、工业化与智能建造、抗灾变能力、智能化与信息化等方面取得的最新进展;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了系统梳理:桥梁结构设计方面重点探讨了钢桥及组合结构桥梁、高性能材料与结构、深水桥梁基础的研究现状;桥梁建造新技术方面综述了钢结构桥梁施工新技术、预制装配技术以及桥梁快速建造技术;桥梁运维方面总结了桥梁检测、监测与评估加固的最新研究;桥梁防灾减灾方面突出了抗震减震、抗风、抗火、抗撞和抗水的研究新进展;同时对桥梁工程领域各方向面临的关键问题、主要挑战及未来发展趋势进行了展望,以期对桥梁工程学科的学术研究和工程实践提供新的视角和基础资料。（北京工业大学韩强老师提供初稿）
罗贵星[3]（2020）在《吊物跌落下半潜式起重平台结构损伤特性研究》文中研究说明半潜式起重平台作为海洋结构物拆解吊运作业不可或缺的一员,长期处于复杂恶劣的海洋环境,由于吊运过程中难以避免风、浪、流的作用,还有可能发生的人员操作失误,极易发生跌落事故。因此,研究和评估半潜式起重平台在吊运跌落中的结构安全性具有重要现实意义。本文针对于平台甲板结构跌落事故中的抗冲击性能以及降低这些事故所带来的结构损伤、经济损失及环境破坏等不利后果做了一系列研究。主要研究内容如下:首先,对目前跌落事故下结构损伤分析主要研究现状和事故分析基本理论进行消化吸收。重点分析跌落事故研究机理、相关的规范法事故分析方法,整理了国内外学者对跌落事故在实验法、解析法、数值模拟方面的研究进展。随后,对跌落事故分析基本理论进行研究,研究了跌落模型的动力学分析理论、非线性动态有限元理论及显式求解方法,对半潜式起重平台进行完成半潜式起重平台有限元建模工作,包括结构特点简要概述、网格尺寸的确定、结构必要简化讨论;基于平台作业特性、参考相关规定确定平台跌落场景典型工况,建立典型工况下的坠物即导管架结构,对典型工况的参数设置进行必要性阐述,应用非线性有限元分析方法,基于塑性设计准则,研究了半潜式起重平台在导管架跌落后甲板结构损伤的一般规律。然后,在此基础上,结合工程实际、参考相关规范、简化跌落过程,选取不同类型的坠物（导管架平台甲板、集装箱、细杆）并建立相应的有限元模型,根据规范对其材料属性进行定义。确定不同的接触形式、跌落高度、跌落位置和角度等参数,对不同跌落场景下的甲板结构结构损伤变形、能量转化、冲击力变化进行参数敏感性分析。最后,在典型工况分析和敏感性分析的基础上,针对目标平台作业时可能遭受重物跌落影响的甲板区域的风险源进行梳理,尽可能降低跌落事故发生的风险;然后为提高抗冲击性能,即在原有结构基础之上,对甲板结构优化从三个方面考虑:结构加强、增设垫木防撞层、增加橡胶敷料层,以上章中的局部甲板模型为目标物,利用非线性有限元模拟不同措施下甲板结构的响应差异。
朱乐乐[4]（2020）在《基于Unity 3D的水下采油树操作培训仿真系统设计与实现》文中指出水下采油树是水下生产系统的关键设备,内部阀组多、逻辑复杂,且其内部多弯道和变径管段,水合物的存在会对整个系统产生重大影响。培训是提高决策和操作人员素质,并保证安全、稳定运行的重要手段。然而,水下采油树现场培训需要在海洋平台上进行,培训成本高、危险因素多。利用虚拟仿真技术对水下采油树进行虚拟仿真,并结合实际生产数据,对生产通道内水合物进行预测及可视化模拟具有重大意义。在对系统需求进行分析的基础上,完成总体架构设计。基于3D Max建立水下采油树整体设备模型,包括树体模型、连接器模型、基座模型等外部设备模型及阀组、管线等内部设备模型;基于Unity 3D建立水下虚拟场景,实现水下采油树设备虚拟场景设计。采用模拟退火算法（SA）对支持向量机回归分析（SVR）模型中关键参数寻优,建立SVR-SA模型对仅含CO2酸性天然气水合物平衡温度进行预测,在MATLAB中编程实现预测计算;采用FLUENT软件对水合物颗粒在水下采油树内部弯道管段和变径管段的流动沉积现象进行模拟分析,为水合物颗粒在管线中流动沉积可视化模拟提供数据支持。在Unity 3D中进行可视化功能模块与交互操作模块功能设计,并设计了MATLAB与Unity 3D的数据传输功能,将MATLAB水合物平衡预测结果在Unity3D中实现可视化。本仿真系统通过部件交互控制操作实现水下采油树工艺流程操作培训,设计了水合物预测及可视化展示功能。该系统可降低水下采油树操作培训成本、提高培训效率,并对保证安全生产具有一定指导意义。
周祥[5]（2020）在《含局部腐蚀缺陷的开孔球壳非线性屈曲分析》文中进行了进一步梳理由于海水的强腐蚀性,工作在海洋中的各种设备都深受腐蚀的侵害。开始呈现为点蚀,随着点蚀的增多,渐渐汇集成局部的腐蚀坑,轻者会造成设备的变形失灵,重者会引起整个机器的突然崩溃,导致重大的危害。潜水艇作为人类探索深海的工具,其安全性让人们格外重视,其载人开孔球形耐压壳在全寿命周期内都暴露在海水、洋流、盐雾、附着性海洋生物等腐蚀性介质中,因而腐蚀是不可避免的。不同于形状缺陷,腐蚀缺陷是一种球壳厚度局部减薄的情况,其可能造成壳体突发性的失稳,影响耐压壳的使用安全性,因此需要对含局部减薄的开孔球壳的承载能力进行评估。本文的研究内容如下:（1）根据工况建立开孔球壳的数值模型。网格的选用以含局部腐蚀缺陷的开孔球形耐压壳屈曲载荷为参考,使用单因素变量法,逐一确定划分方法、网格类型和网格尺寸。在此基础上对腐蚀开孔球形耐压壳进行力学特性分析。结果表明,与未腐蚀开孔球壳相比,全腐蚀的开孔球壳强度下降了30.5%,相比之下局部腐蚀的开孔球壳仅下降了12.6%,说明壁厚的减少,极大的削弱了开孔球壳的强度。非线性屈曲分析中,同样与未腐蚀开孔球壳相比,前者下降了21.8%,后者下降了25.4%,证明了局部腐蚀缺陷对开孔球壳稳定性的影响大于整体腐蚀壁厚降低造成的影响。（2）在局部腐蚀球壳屈曲研究中,将局部坑点腐蚀简化为开孔球壳上的均匀方形减薄。以上文的数值模型作为分析的对象,对多个腐蚀缺陷参数的影响规律进行对比分析,包括腐蚀缺陷形状、位置、面积以及深度,然后通过水压试验验证。结果表明不同形状的缺陷对腐蚀球壳造成的屈曲载荷降低是不同的。而腐蚀深度是影响腐蚀球壳极限承载能力的关键参数,随着球壳腐蚀深度的增加,球壳的屈曲载荷急剧降低。此外,腐蚀球壳的屈曲载荷随着腐蚀范围的增加先急剧降低,而当腐蚀范围超过30°×30°,其屈曲载荷发生变化反而会随着腐蚀范围增大而提高,说明腐蚀球壳的抗压能力存在着阈值。最后,腐蚀位置对于腐蚀球壳极限承载能力的影响不大。比例模型水压试验验证了分析的准确性,然后根据试验结果和数值分析结果寻求理论解析公式来评估腐蚀球壳抗压能力。（3）由于海洋腐蚀造成的局部腐蚀缺陷的多样性,单一的局部腐蚀是不存在的,多数情况是几个大小深度不同的局部腐蚀并存的状况。为此本节主要研究的是多局部腐蚀的力学特性,并将之与单个局部腐蚀进行比较,研究其中的差异。然后探究两种双局部腐蚀缺陷的位置、面积以及深度这些因素对整个开孔球壳承载能力的影响。结果显示:双腐蚀并立球壳对原单个局部腐蚀开孔球壳的整体强度和稳定性都有提升。而双腐蚀叠加球壳使原单个局部腐蚀球壳整体强度和稳定性下降了三分之一,证明了叠加腐蚀的巨大危害。此外,双腐蚀并立球壳会随着距离的接近而使得整体的临界屈曲载荷上升,这种上升的幅度随着主腐蚀缺陷的变化而变化,最大差异可达到10%不可忽视。双腐蚀叠加开孔球壳中,小腐蚀的深度和面积都会影响整体抗压能力,而当小腐蚀与大腐蚀同一中心时承载能力最差。
李权洪[6]（2020）在《局部干法水下激光焊接物理与数值仿真平台的研制》文中研究表明局部干法水下激光焊接技术是通过人为地设置局部排水装置,以降低水对激光焊接过程的影响,该方法具有高热量输入、损耗低精度高以及快速冷却的优点,在海底油气管道、海上大型设备以及绿色核电设施的建设与维修等领域具有广阔的应用前景。但是,现有的局部干法水下激光焊接装置通常只适用于浅水环境,无法直接进行对深水高压环境激光焊接过程的研究。为此,本文重点研发设计了一种适用于深水高压环境的局部干法水下激光焊接地面模拟装置,能够在地面上模拟深海高压环境下的激光焊接过程。并通过建立局部干法水下激光焊接三维模拟仿真模型,对不同深水环境下的激光焊接介观物理过程进行深入分析,在地面上形成一种深海环境局部干法水下激光焊接物理模拟与数值模拟相结合的研究方法。首先设计模拟深海环境的局部干法水下激光焊接地面模拟装置。本文主要对模拟装置的压力调节集成系统、激光入射孔以及可移动运动平台三个主要方面进行设计。通过对模拟装置进行综合性能验证,结果表明:自主研发设计的地面模拟装置能够承受10 MPa以上的压力,即能够模拟水深1000米以上的深水环境。并且具有良好的密封性能,能够对装置内部环境压力进行调节变化;通过对模拟装置进行相关实验验证,研究结果表明:利用模拟装置进行局部干法水下激光焊接实验,可以在待焊件上方成功形成局部稳定的干燥空间,并且实验所得到的焊缝形貌与大气环境下激光焊接的焊缝形貌十分接近,证明了利用研发设计的地面模拟装置进行局部排水的可行性和有效性。接着基于该自主研发的地面模拟装置,建立局部干法水下激光焊接试验操作平台,研究不同焊接速度参数条件下的局部干法水下激光焊接过程。研究结果表明:在功率和离焦量等工艺参数不变的条件下,焊缝表面成形良好,成“T”字形状,上半部分较宽,下半部分狭长而笔直,整个焊缝形貌横截面积随着焊接速度的增大在逐渐减小。此外,焊缝的熔深随着焊接速度的增大而逐渐减小,当焊接速度从1.0 m/min增加到3.0m/min时,熔深从4.1 mm减小到2.8 mm,焊缝的熔宽也呈现下降趋势,从3.6 mm减小到2.8 mm。并通过对残余应力的分析,可知常压下的大气和水下激光焊接过程等效应力相当,均能达到610 MPa左右。最后利用数值模拟仿真的方法,通过建立考虑局部干燥焊接空间和压力环境等条件的数学模型,并对反冲压力模型进行修正,进一步揭示局部干法水下激光焊接熔池小孔的演化过程。研究结果表明:无论是在水环境中还是在大气环境中,小孔熔池中的最高流速均达到了2 m/s。虽然局部干法水下激光焊接过程与大气环境下相似,但是水的存在会对小孔熔的池流动特征产生影响,大气环境熔池上部逆时针转动的漩涡较为剧烈,水下环境的漩涡只集中在熔池上方较小的区域里。并且环境压力对焊缝的影响是显着的,随着环境压力的不断增大,焊缝熔深不断减小,小孔表面凸起减少,熔池表面温度逐渐升高。
吴志聪[7]（2019）在《微小型水下航行器水动力性能研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着地球资源的持续消耗、生态恶化、能源危机加剧,世界各国越发意识到海底能源勘测的重要性。微小型无人水下航行器作为一种智能化的水下无人装备,在海洋资源勘测、水文调查、海底管道铺建等方面发挥着巨大的作用。但目前国内外对于码头,桥墩,水库大坝、船舶等,在狭窄、水质有污染、有一定危险的浅水环境中管道及电缆的铺建及经常性的检测仍然需要潜水员来完成。究其原因,水下航行器在复杂水域工作时极易受到不规则海底暗流的影响,不能有效地控制自身的航行状态、作业姿势。其水动力学性能上研究的匮乏是限制其发展的重要因素。因此,作者在介绍了国内外各类水下航行器和ROV水动力性能的研究进程后,从实际工况出发,设计了一款微小型低速水下循迹航行器,并对其在复杂流场中进行流体动力学数值仿真和试验研究,探索影响其水动力学特性的关键因子。首先,本文根据设计任务书要求,确定了水下循迹航行器的结构形状和尺寸参数,在CREO中建立三维模型,完成初步设计。并根据水下航行器的实际工况建立流体动力学控制方程,选取相应的湍流模型、数值离散方法、数值计算方法和物理模型。其次,对推进器在流场中的流体特性进行研究。采用ICEM对所研究流域进行结构化网格划分,确定相应的湍流模型和边界条件,选用后处理软件Fluent对推进器模型进行数值计算。围绕仿真所得压力和速度云图,提出导管上支撑板的设计位置与推进器流场分布的关系;探讨了推进器防护罩栅格数目推进器流场的影响;分析了水下推进器在敞水中的阻力随不同来流速度的变化趋势,对比发现,与参考文献中的变化趋势一致,验证了数值模拟仿真的正确性;研究了螺旋桨的内外压力面所受压力的变化趋势;同时,将水下推进器和航行器主体作为一个整体考虑,对两者之间的非定常干扰展开研究:在来流速度一定的情况下,分析了推进器在航行器主体上的不同安装位置时,两者之间的流体动力干扰的影响;在来流速度一定的情况下,研究了两者之间轴向距离的变化对水下推进器推力系数和航行器主体阻力系数的影响。之后,对水下航行器所带附体的结构布局及水动力学性能展开研究。采用ICEM在研究流域中划分正六面体结构网格,确定相应初始参数和边界条件,选用Fluent对未布置推进器和在三种不同平衡位置布置推进器的四种水下航行器模型进行数值计算。围绕仿真结果,研究了在来流速度一定的情况下,水平攻角和水平舵角的变化分别对四种状态下水下航行器升力系数的影响;分析了在来流速度一定的情况下,水平攻角和水平舵角的变化分别对四种状态下水下航行器俯仰力矩系数的影响;对比四种状态下的流场压力云图和流场速度云图,并总结以上仿真结果,分析得出推进器的最佳安装位置。然后,分别对各子模块展开设计研究。其由动力模块、控制单元、重心调节机构、载体框架、密封舱体和翼片构成。通过理论计算得出推进器在三种不同安装位置时,丝杆滑块的准确位置,完成航行器总体的稳定性设计。最后,设计并制造了水下循迹航行器的试验样机模型,根据实验样机的空间多自由度运动的要求,对其中动力模块和重心调节机构进行了详细的设计,实现在水下作业时的灵活机动。在国家海洋局东海计量中心的数值水池中对循迹水下航行器实验样机进行了水动力性能实验。通过实验结果重点分析,来流速度一定时,随着攻角的变化,微小型水下航行器的升力和阻力的变化趋势。与数值计算所得出的结论相对比,说明了数值计算方法的正确性。综上所述:采用计算机模拟仿真和样机试验相结合的方法对微小型低速水下循迹航行器在不同结构设计和运动状态下的水动力性能分析,是切实可行的。本文的研究为低速水下循迹航行器的设计开发提供了参考,为后续高机动低速水下航行器的优化设计提供了一个全新的思路。
刘瑞仙[8]（2019）在《海洋采矿提升电泵的分析与研究》文中认为作为二十一世纪极具前景的新兴产业,海洋矿产资源开采越来越被世界各国重视和关注,目前,以提升电泵为动力的水力提升采矿系统,是公认商业开采应用前景最好的,而海洋矿产资源开采系统的核心装备就是提升电泵。本文在我国自主研制的二级提升电泵的基础上,提出一种新型高扬程粗颗粒提升电泵泵型并进行相应的CFD分析。论文以新型高扬程粗颗粒的八级提升电泵为研究对象,采用CFD流体计算的方式,利用CFturbo和PumpLinx等软件对新型提升泵进行数值模拟,并将模拟结果与我国研制二级电泵试验结果进行对照,分析新型电泵的工作特性,并对其进行优化和分析。主要内容如下:（1）根据5000米水深海底矿产资源开采要求确定新型提升电泵的工作点,对电泵的工作参数进行分析研究,基于加大流量法确定电泵的结构参数及过流部件的设计参数,确定新型提升电泵的整体结构。（2）研究提升电泵数值模拟时所用湍流模型,确定选择标准??-模型进行仿真,对粗颗粒在电泵中的受力进行分析,建立其在泵叶轮内的运动方程;对几何模型进行网格划分等前处理工作,并进行网格质量检查,结果显示网格质量良好。（3）在清水与固液两相流工况额定转速1450r/min的条件下,使用PumpLinx软件对电泵进行不同流量条件下数值模拟分析,得到速度、压力和流线等云图,对结果分析表明,电泵的叶片和导叶结构设计合理,并将其性能参数与试验结果相比较,验证电泵的性能参数变化符合试验结果,扬程和效率都比试验结果有很大的提高,验证了新型电泵的设计的正确性。（4）对上部泵和下部泵之间的电机环形流道进行数值分析,研究粗颗粒在流道中的过流和磨损现象,验证电泵环形流道的过流能力。
从宏超[9]（2018）在《水下机器人及机械手系统动力学与运动控制研究》文中提出随着陆地资源的不断消耗,人们开始探索新的资源。海洋蕴含着丰富的资源,水下机器人作为水下探测的重要工具正在被人们不断地研究。水下机器人及其机械手可以在水下完成一系列复杂的作业任务,极大地提高了水下作业的效率。为了使水下机器人在水下作业时保持较好的操纵准度,本文基于水下机器人的潜浮、进退和横向运动设计了模糊控制器,通过数值仿真和水下模型试验验证了控制器的有效性。同时,设计神经网络控制方法实现对UVMS（水下机器人机械手系统）的机械手的运动跟踪控制。本文在绪论中描述了水下机器人的概念及其分类,探讨了水下机器人及其控制算法的研究动态,并介绍了水下机器人机械手及其控制算法的研究动态。依据水下机器人的结构特征以及实际的运动情况,对水下机器人在水下所受的重力、浮力、推力以及流体水动力进行详细的分析,建立了其运动模型,为后续的模糊控制奠定了基础。基于UVMS的结构特征与运动情况,建立了其运动和动力学模型。接着介绍了模糊控制算法,结合水下机器人的运动特征,对模糊控制器的结构和控制规则进行研究,并基于水下机器人的运动模型建立了模糊控制系统,设计了模糊控制器并进行控制仿真实验,验证模糊控制方法的正确性和有效性。然后基于UVMS在水下操纵的特征,设计神经网络控制器实现对机械手的跟踪控制。为了保证控制器的鲁棒性,Lyapunov设计被应用到其中。为了检测所设计的控制器的有效性,设定了水下机器人机械手的具体参数,通过软件仿真的结果验证了神经网络控制方法相对于PD控制方法更具有优越性。最后,搭建实验平台。以本课题组的ROV（缆控水下机器人）为试验对象进行模型试验,验证本文所设计的模糊控制器的可行性。
刘向阳[10]（2018）在《面向深海的水压换向阀关键技术研究》文中认为海（淡）水液压传动技术是当前国际上流体传动及控制学科前沿的、有广阔应用前景的一门新兴技术。海水液压换向阀是海水液压传动系统中最重要也是最基础的控制元件之一,其主要功能是实现海水液压传动系统的作动元件（如液压缸、液压马达等）可靠动作,可在水下作业装备、消防、冶金、食品、农业机械、高压水清洗、核工业以及海水淡化等领域得到广泛的应用。海水液压换向阀的研制涉及流体传动与控制、新材料、摩擦学、机械设计等学科前沿,集中反映了水压传动的许多关键技术难点。因此,对于海水液压换向阀的研究具有重要的理论研究意义和工程应用价值。本文以面向深海的水液压换向阀为研究对象,针对海水环境中液压阀的关键技术问题,对比研究了海水液压阀口密封常用配对材料的摩擦磨损机理和电化学腐蚀机理,定量分析了材料的腐蚀磨损交互作用;提出了一种基于湿式电磁铁的压力自平衡采样阀技术,探讨了海水液压电磁阀用全浸式电磁铁方案的可行性,并进行了试验验证;建立了海水液压锥阀阀口密封泄漏量分形模型,揭示了密封比压对阀口泄漏量的影响;基于应力-强度干涉理论,考虑失效模式相关性开展了阀口密封弹簧可靠性分析;以所研制的海水三位四通插装式电磁换向阀为例,进一步完善了海水液压换向阀实验室试验和海上试验方法。本文的具体研究工作分述如下:（1）分析概述了目前国内外水液压换向阀的研究进展,比较了国内外水液压换向阀的性能特点和发展状况,重点阐述了插装式水液压换向阀的应用前景,概括了海水环境下的材料腐蚀磨损和液压阀口密封可靠性国内外研究现状,提出了本文的关键技术问题和主要研究内容。（2）阐释了海水环境对阀口密封副材料的腐蚀磨损机理,定量描述了腐蚀磨损交互作用数学关系;搭建了海水腐蚀磨损电化学综合试验装置,通过摩擦学试验和电化学腐蚀试验,得到了阀口密封材料腐蚀磨损重要参数;深入探讨了腐蚀与磨损的交互作用,对比分析了腐蚀磨损的“负”交互作用。（3）介绍了静水压能驱动的深海采样方法,提出了一种基于湿式电磁铁的压力自平衡采样阀技术,利用多物理场耦合理论对电磁铁进行了仿真分析,研究了湿式电磁铁的静动态性能,在此基础上设计并研制了深海采集用两位三通电磁换向阀,开展了实验室和深海模拟试验研究,通过仿真和试验对比,验证了采样器样机能够在深海环境下完成天然气水合物的采集工作。（4）在考虑海水腐蚀磨损、高压流量、高可靠性的前提下,提出一种基于全浸式电磁铁的海水插装阀设计方案,通过试验验证了海水电磁阀用全浸式电磁铁的可行性,建立了海水插装式三位四通电磁换向阀数学模型,并对换向阀的动态性能进行了单参数影响因素和多参数遗传算法研究,通过对比分析实现了影响换向阀动态性能的关键参数优化,提高了换向阀的动态响应时间。（5）针对海水液压锥阀阀口密封泄漏失效问题,建立了锥阀阀口泄漏量分形模型,开展了海水背压下阀口密封副材料的全面均匀腐蚀试验,修正了海水背压情况下的材料腐蚀衰减模型,提出了海水液压阀口密封失效相关的可靠性分析方法,基于应力-强度干涉模型,对阀口密封弹簧进行了多失效模式可靠性分析,为水压换向阀阀口密封可靠性提供了理论依据。（6）在以上研究的基础上,研制了全浸式海水插装式三位四通电磁换向阀样机,搭建了海水液压换向阀试验系统,系统研究了海水换向阀性能测试方法,完成了海水换向阀样机的实验室动静态性能试验研究、深海模拟试验和海上试验研究,试验结果表明样机额定压力为14 MPa,额定流量为160 L/min,动态开启时间为109 ms,动态关闭时间为128 ms,满足既定技术指标要求,能够在深海环境下正常工作。最后,对本文的研究工作进行了总结,并指出了进一步的研究方向。
二、深海管道修补工作舱研究的关键技术与仿真（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、深海管道修补工作舱研究的关键技术与仿真（论文提纲范文）
（1）海洋复合软管结构设计的关键力学问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 海洋复合材料软管简介 |
| 1.2.1 海洋复合材料软管分类 |
| 1.2.2 单螺旋钢丝增强复合软管应用 |
| 1.2.3 单螺旋钢丝增强复合软管结构 |
| 1.3 海洋复合材料软管研究综述 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 2 复合软管结构设计考虑因素 |
| 2.1 荷载分析 |
| 2.1.1 环境荷载 |
| 2.1.2 荷载工况 |
| 2.2 结构设计内容 |
| 2.3 设计方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 复合软管弯曲性能研究 |
| 3.1 最小弯曲半径理论 |
| 3.1.1 帘线层强度失效 |
| 3.1.2 钢丝屈曲失效 |
| 3.2 软管数值模型 |
| 3.2.1 模型建立与网格划分 |
| 3.2.2 材料参数设置 |
| 3.2.3 荷载与边界条件设置 |
| 3.3 弯曲刚度实验 |
| 3.4 最小弯曲半径数值模拟与分析 |
| 3.5 最小弯曲半径影响因素讨论 |
| 3.5.1 帘线层缠绕角度 |
| 3.5.2 复合材料层数 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 复合软管抗压溃性能研究 |
| 4.1 压溃理论 |
| 4.2 压溃数值模拟 |
| 4.2.1 数值模型修改 |
| 4.2.2 压溃数值结果 |
| 4.3 压溃实验 |
| 4.4 不同静水压下抗压溃能力分析 |
| 4.4.1 有限元模型简化 |
| 4.4.2 结果讨论 |
| 4.5 抗压溃性能影响因素讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 复合软管拉伸性能研究 |
| 5.1 拉伸理论 |
| 5.1.1 基于钢丝绳的拉伸刚度理论 |
| 5.1.2 基于复合材料力学的拉伸刚度理论 |
| 5.2 拉伸刚度数值模拟 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）中国桥梁工程学术研究综述·2021（论文提纲范文）
| 0引言（东南大学王景全老师提供初稿） |
| 1 桥梁工程研究新进展（东南大学王景全老师提供初稿） |
| 1.1新材料促进桥梁工程技术革新 |
| 1.2桥梁工业化进程与智能建造技术取得长足发展 |
| 1.3桥梁抗灾变能力显着提高 |
| 1.4桥梁智能化水平大幅提升 |
| 1.5跨海桥梁深水基础不断创新 |
| 2桥梁结构设计 |
| 2.1桥梁作用及分析（同济大学陈艾荣老师、长安大学韩万水老师、河北工程大学刘焕举老师提供初稿） |
| 2.1.1汽车作用 |
| 2.1.2温度作用 |
| 2.1.3浪流作用 |
| 2.1.4分析方法 |
| 2.1.5展望 |
| 2.2钢桥及组合结构桥梁（西南交通大学卫星老师提供初稿） |
| 2.2.1新型桥梁用钢的研发 |
| 2.2.2焊接节点疲劳性能 |
| 2.2.3钢结构桥梁动力行为 |
| 2.2.4复杂环境钢桥服役性能 |
| 2.2.5组合结构桥梁空间力学行为 |
| 2.2.6组合结构桥梁关键构造力学行为 |
| 2.2.7展望 |
| 2.3高性能材料 |
| 2.3.1超高性能混凝土（湖南大学邵旭东老师提供初稿） |
| 2.3.2工程水泥基复合材料（西南交通大学张锐老师提供初稿） |
| 2.3.3纤维增强复合材料（北京工业大学刘越老师提供初稿） |
| 2.3.4智能材料（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 2.3.5展望 |
| 2.4桥梁基础工程（同济大学梁发云老师提供初稿） |
| 2.4.1深水桥梁基础形式 |
| 2.4.2桥梁基础承载性能分析 |
| 2.4.3桥梁基础动力特性分析 |
| 2.4.4深水桥梁基础工程面临的挑战 |
| 3桥梁建造新技术 |
| 3.1钢结构桥梁施工新技术（西南交通大学卫星老师提供初稿） |
| 3.1.1钢结构桥梁工程建设成就 |
| 3.1.2焊接制造新技术 |
| 3.1.3施工新技术 |
| 3.2桥梁快速建造技术（北京工业大学贾俊峰老师提供初稿） |
| 3.2.1预制装配桥梁上部结构关键技术 |
| 3.2.2预制装配桥墩及其抗震性能研究进展 |
| 3.2.2.1灌浆/灌缝固定连接预制桥墩及其抗震性能 |
| 3.2.2.2无黏结预应力连接预制桥墩及其抗震性能 |
| 3.3桥梁建造技术发展态势分析 |
| 4桥梁运维 |
| 4.1监测与评估（浙江大学叶肖伟老师、湖南大学孔烜老师、西南交通大学崔闯老师提供初稿） |
| 4.1.1监测技术 |
| 4.1.2模态识别 |
| 4.1.3模型修正 |
| 4.1.4损伤识别 |
| 4.1.5状态评估 |
| 4.1.6展望 |
| 4.2智能检测（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 4.2.1智能检测技术 |
| 4.2.2智能识别与算法 |
| 4.2.3展望 |
| 4.3桥上行车安全性（中南大学国巍老师提供初稿） |
| 4.3.1风荷载作用下桥上行车安全性 |
| 4.3.1.1车-桥气动参数识别 |
| 4.3.1.2风载作用下桥上行车安全性评估 |
| 4.3.1.3风浪作用下桥上行车安全性 |
| 4.3.1.4风屏障对行车安全性的影响 |
| 4.3.2地震作用下行车安全性 |
| 4.3.2.1地震-车-桥耦合振动模型 |
| 4.3.2.2地震动激励特性的影响 |
| 4.3.2.3地震下桥上行车安全性评估 |
| 4.3.2.4车-桥耦合系统地震预警阈值研究 |
| 4.3.3长期服役条件下桥上行车安全性 |
| 4.3.4冲击系数与振动控制研究 |
| 4.3.4.1车辆冲击系数 |
| 4.3.4.2车-桥耦合振动控制方法 |
| 4.3.5研究展望 |
| 4.4加固与性能提升（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 4.4.1增大截面加固法 |
| 4.4.2粘贴钢板加固法 |
| 4.4.3体外预应力筋加固法 |
| 4.4.4纤维增强复合材料加固法 |
| 4.4.5组合加固法 |
| 4.4.6新型混凝土材料的应用 |
| 4.4.7其他加固方法 |
| 4.4.8发展展望 |
| 5桥梁防灾减灾 |
| 5.1抗震减震（北京工业大学贾俊峰老师、中南大学国巍老师提供初稿） |
| 5.1.1公路桥梁抗震研究新进展 |
| 5.1.2铁路桥梁抗震性能研究新进展 |
| 5.1.3桥梁抗震发展态势分析 |
| 5.2抗风（东南大学张文明老师、哈尔滨工业大学陈文礼老师提供初稿） |
| 5.2.1桥梁风环境 |
| 5.2.2静风稳定性 |
| 5.2.3桥梁颤振 |
| 5.2.4桥梁驰振 |
| 5.2.5桥梁抖振 |
| 5.2.6主梁涡振 |
| 5.2.7拉索风致振动 |
| 5.2.8展望 |
| 5.3抗火（长安大学张岗老师、贺拴海老师、宋超杰等提供初稿） |
| 5.3.1材料高温性能 |
| 5.3.2仿真与测试 |
| 5.3.3截面升温 |
| 5.3.4结构响应 |
| 5.3.5工程应用 |
| 5.3.6展望 |
| 5.4抗撞击及防护（湖南大学樊伟老师、谢瑞洪、王泓翔提供初稿） |
| 5.4.1车撞桥梁结构研究现状 |
| 5.4.2船撞桥梁结构研究进展 |
| 5.4.3落石冲击桥梁结构研究现状 |
| 5.4.4研究展望 |
| 5.5抗水（东南大学熊文老师提供初稿） |
| 5.5.1桥梁冲刷 |
| 5.5.2桥梁水毁 |
| 5.5.2.1失效模式 |
| 5.5.2.2分析方法 |
| 5.5.3监测与识别 |
| 5.5.4结论与展望 |
| 5.6智能防灾减灾（西南交通大学勾红叶老师、哈尔滨工业大学鲍跃全老师提供初稿） |
| 6结语（西南交通大学张清华老师提供初稿） |
| 策划与实施 |
（3）吊物跌落下半潜式起重平台结构损伤特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.1.1 平台拆解市场现状及发展趋势 |
| 1.1.2 半潜式起重平台简介 |
| 1.1.3 研究意义 |
| 1.2 国内外研究进展及现状 |
| 1.2.1 跌落事故机理研究 |
| 1.2.2 跌落事故相关规范要求 |
| 1.2.3 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要工作内容 |
| 第2章 半潜式起重平台甲板有限元建模研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 跌落事故分析基本理论 |
| 2.2.1 跌落模型的动力学分析理论 |
| 2.2.2 非线性动态有限元控制方程 |
| 2.2.3 非线性动态有限元显式求解方法 |
| 2.3 半潜式起重平台介绍 |
| 2.3.1 OOS起重平台介绍 |
| 2.3.2 主要参数概述 |
| 2.3.3 OOS半潜式起重船起重机简介 |
| 2.4 平台甲板有限元建模分析 |
| 2.4.1 有限元模型简化说明 |
| 2.4.2 半潜式起重平台甲板有限元模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 吊运过程中典型跌落事故结构损伤研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 场景制定 |
| 3.2.1 坐标及单位系统确定 |
| 3.2.2 跌落位置确定 |
| 3.2.3 跌落高度确定 |
| 3.2.4 接触角度及速度确定 |
| 3.2.5 跌落仿真中边界条件讨论 |
| 3.3 材料模型参数选择 |
| 3.3.1 临界变形能与失效应变的关系 |
| 3.3.2 弹塑性材料本构关系及应变率效应分析 |
| 3.3.3 材料失效应变值确定 |
| 3.4 典型工况结果分析 |
| 3.4.1 冲击深度分析 |
| 3.4.2 冲击力分析 |
| 3.4.3 结构损伤分析 |
| 3.4.4 应力应变分析 |
| 3.4.5 能量转化分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 跌落事故下参数敏感性研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 甲板及坠物相关参数选取 |
| 4.2.1 接触形式分析及坠物选取 |
| 4.2.2 相关模型建立 |
| 4.3 不同跌落角度敏感性分析 |
| 4.3.1 不同跌落角度下导管架坠物敏感性分析 |
| 4.3.2 不同跌落角度下导管架上甲板坠物敏感性分析 |
| 4.4 不同跌落位置敏感性分析 |
| 4.4.1 不同跌落位置下细杆坠物敏感性分析 |
| 4.4.2 不同跌落位置下集装箱坠物敏感性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 吊运安全流程及甲板防护措施研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 吊运安全作业流程研究 |
| 5.3 结构加强方案 |
| 5.3.1 增加甲板板厚 |
| 5.3.2 增加箱型梁结构 |
| 5.4 增加甲板垫木防护层 |
| 5.4.1 加强方案 |
| 5.4.2 结构损伤分析 |
| 5.4.3 能量转化分析 |
| 5.5 增加橡胶敷料层 |
| 5.5.1 加强方案 |
| 5.5.2 结构损伤分析 |
| 5.5.3 能量转化分析 |
| 5.6 不同防护措施的对比分析 |
| 5.6.1 抗冲击性能指标 |
| 5.6.2 不同措施对比 |
| 5.7 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 研究工作总结 |
| 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）基于Unity 3D的水下采油树操作培训仿真系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 虚拟培训仿真应用 |
| 1.2.2 海洋工程仿真 |
| 1.2.3 水合物流动安全研究 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 水下采油树操作仿真培训系统总体方案设计 |
| 2.1 水下采油树操作仿真培训系统需求分析 |
| 2.1.1 功能需求 |
| 2.1.2 非功能需求分析 |
| 2.2 水下采油树操作仿真培训系统软件选用 |
| 2.2.1 三维建模软件选择 |
| 2.2.2 引擎功能软件选择 |
| 2.2.3 水合物流动规律模拟软件选择 |
| 2.2.4 水合物预测算法运行平台选择 |
| 2.3 水下采油树操作仿真培训系统总体架构设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 水下采油树操作仿真培训系统模型构建 |
| 3.1 水下采油树系统组成及结构分析 |
| 3.1.1 水下采油树分类 |
| 3.1.2 水下采油树主要部件 |
| 3.2 水下采油树实体模型构建 |
| 3.2.1 水下采油树系统设备建模 |
| 3.2.2 水下采油树内关键阀组模型构建 |
| 3.2.3 水下采油树内管线模型构建 |
| 3.3 水下场景模型构建及渲染 |
| 3.3.1 水下场景模型构建基本原则 |
| 3.3.2 水下场景构建 |
| 3.4 水下采油树内生产操作工艺流程模型构建 |
| 3.4.1 水下采油树开启工艺流程 |
| 3.4.2 水下采油树关闭工作工况 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 水下采油树内水合物流动安全研究 |
| 4.1 水合物生成预测 |
| 4.1.1 支持向量机理论 |
| 4.1.2 模拟退火算法 |
| 4.1.3 SVR-SA模型建立 |
| 4.1.4 模型验证 |
| 4.2 复杂管道处水合物流动沉积现象模拟 |
| 4.2.1 模型建立及误差分析 |
| 4.2.2 低压力管道沉积物分布 |
| 4.2.3 中压力管道沉积物分布 |
| 4.2.4 高压力管道沉积物分布 |
| 4.2.5 水合物沉积现象分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 水下采油树操作仿真培训系统整体开发 |
| 5.1 可视化功能设计模块 |
| 5.1.1 系统登录界面 |
| 5.1.2 设备漫游模块 |
| 5.1.3 工艺流程展示 |
| 5.2 交互控制功能模块 |
| 5.2.1 部件拖动操作 |
| 5.2.2 阀门状态切换 |
| 5.3 水合物生成预测及沉积现象可视化 |
| 5.3.1 水合物颗粒显示效果设置 |
| 5.3.2 水合物可视化模拟 |
| 5.4 音频设置 |
| 5.5 作品完善及发布 |
| 5.5.1 作品测试 |
| 5.5.2 作品发布 |
| 5.6 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（5）含局部腐蚀缺陷的开孔球壳非线性屈曲分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 开孔球壳的研究现状 |
| 1.3 腐蚀的研究现状 |
| 1.4 研究内容与章节安排 |
| 第2章 含腐蚀缺陷的开孔球壳力学特性研究 |
| 2.1 开孔球壳模型确定 |
| 2.2 有限元模型确定 |
| 2.2.1 建立数值模型 |
| 2.2.2 网格的选用 |
| 2.2.3 载荷以及约束条件 |
| 2.3 含腐蚀缺陷的开孔球壳的力学特性分析 |
| 2.3.1 强度分析 |
| 2.3.2 线弹性屈曲分析 |
| 2.3.3 非线性屈曲分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 局部腐蚀缺陷参数影响分析以及试验验证 |
| 3.1 局部腐蚀参数对开孔球壳承载的影响 |
| 3.1.1 局部腐蚀几何形状影响规律研究 |
| 3.1.2 局部腐蚀位置以及几何参数影响规律研究 |
| 3.2 比例模型的试验与分析 |
| 3.2.1 材料和方法 |
| 3.2.2 扫描模型的有限元分析 |
| 3.2.3 试验与结果对比分析 |
| 3.2.4 理论结果与数值结果的比较 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 多局部腐蚀对开孔球壳非线性屈曲的影响 |
| 4.1 多局部腐蚀开孔球壳的力学特性分析 |
| 4.1.1 强度分析 |
| 4.1.2 线弹性屈曲分析 |
| 4.1.3 非线性屈曲分析 |
| 4.2 双局部腐蚀并立开孔球壳因素影响研究 |
| 4.2.1 双局部腐蚀并立的组合位置的影响研究 |
| 4.2.2 双局部腐蚀并立几何参数的影响研究 |
| 4.3 双局部腐蚀叠加开孔球壳因素影响研究 |
| 4.3.1 双局部腐蚀叠加位置的影响研究 |
| 4.3.2 双局部腐蚀叠加几何参数影响研究 |
| 4.3.3 多因素影响分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间学术成果及科研项目 |
| 致谢 |
（6）局部干法水下激光焊接物理与数值仿真平台的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题的研究背景 |
| 1.1.2 课题的研究意义 |
| 1.2 水下激光焊接技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 水下湿法激光焊接 |
| 1.2.2 局部干法水下激光焊接 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 水下环境激光焊接地面模拟装置设计 |
| 2.1 水下激光焊接地面模拟装置设计要素 |
| 2.2 水下激光焊接地面模拟装置结构设计 |
| 2.2.1 地面模拟装置压力容器设计 |
| 2.2.2 激光入射孔设计 |
| 2.2.3 可移动工作台设计 |
| 2.3 水下激光焊接地面模拟装置性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 局部干法水下激光焊接数值模拟仿真模型 |
| 3.1 局部干法水下激光焊接模拟仿真思路 |
| 3.1.1 模型基本假设 |
| 3.1.2 控制方程 |
| 3.1.3 边界条件 |
| 3.2 求解方法及计算流程 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 局部干法水下激光焊接工艺试验和模拟仿真结果 |
| 4.1 试验平台 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.3 .局部干法水下激光焊接试验 |
| 4.4 不同水下压力环境激光焊接模拟仿真结果 |
| 4.5 局部干法水下激光焊接介观物理过程 |
| 4.5.1 水的存在对激光焊接过程的影响 |
| 4.5.2 水深对小孔和熔池动力学行为的影响 |
| 4.6 水下激光焊接应力变形模拟分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 作者攻读硕士学位期间的专利及论文发表情况 |
（7）微小型水下航行器水动力性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 水下航行器国内外研究现状 |
| 1.2.1 水下航行器国外发展现状 |
| 1.2.2 水下航行器国内发展现状 |
| 1.3 水下航行器水动力学性能研究现状 |
| 1.3.1 获得水动力系数的方法 |
| 1.3.2 水动力性能研究现状 |
| 1.4 主要研究内容与结构安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 微小型水下航行器的研究理论及方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 流体动力学控制方程 |
| 2.2.1 质量守恒方程 |
| 2.2.2 动量守恒方程 |
| 2.3 湍流模型 |
| 2.3.1 标准k-ε模型 |
| 2.3.2 k-ω模型 |
| 2.4 基于有限体积法的控制方程离散 |
| 2.5 数值计算算法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 水下推进器的水动力性能分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 几何简化模型及网格划分 |
| 3.2.1 推进器模型的主要参数 |
| 3.2.2 螺旋桨的主要参数 |
| 3.2.3 计算域创建及网格划分 |
| 3.2.4 水下推进器数值计算边界条件 |
| 3.3 水下推进器水动力性能结果及分析 |
| 3.3.1 推进器压力场分布 |
| 3.3.2 推进器阻力特性分析 |
| 3.3.3 螺旋桨水动力性能分析 |
| 3.3.4 防护罩栅格数目对推进器水动力特性的影响 |
| 3.4 本章总结 |
| 第四章 微小型水下航行器整体布局的水动力性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微小型水下航行器模型及网格划分 |
| 4.2.1 航行器模型主要参数 |
| 4.2.2 网格划分 |
| 4.2.3 计算模型 |
| 4.2.4 边界条件 |
| 4.3 微小型水下航行器水动力性能结果及分析 |
| 4.3.1 升力特性与分析 |
| 4.3.2 俯仰力矩特性与分析 |
| 4.3.3 流场变化与分析 |
| 4.4 水下推进器与航行器主体间非定常干扰研究 |
| 4.4.1 水下推进器与航行器主体之间相互作用 |
| 4.4.2 推进器的位置对其水动力性能的影响 |
| 4.4.3 推进器与航行器主体间相对安装位置的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 微小型水下航行器样机设计及性能实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 微小型水下航行器样机总体设计 |
| 5.2.1 动力系统设计 |
| 5.2.2 控制系统设计 |
| 5.2.3 配重设计 |
| 5.2.4 载体框架设计 |
| 5.2.5 密封舱体设计 |
| 5.2.6 翼片设计 |
| 5.2.7 总体平衡设计 |
| 5.2.8 样机整体方案 |
| 5.3 微小型水下航行器水动力性能试验研究 |
| 5.3.1 试验环境 |
| 5.3.2 试验结果与仿真对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 本文特色及创新之处 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（8）海洋采矿提升电泵的分析与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 两相流泵的研究设计发展概述 |
| 1.2.2 国内外深海采矿泵的研究现状 |
| 1.3 研究目的及内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第2章 提升电泵的结构和性能 |
| 2.1 电泵的基本方程 |
| 2.2 提升泵的基本参数 |
| 2.3 提升泵结构设计 |
| 2.3.1 提升电泵的结构设计参数 |
| 2.3.2 基于加大流量法的泵的过流部件的设计 |
| 2.3.3 提升泵的整体设计图 |
| 2.4 固相颗粒的相关参数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 CFD分析前处理 |
| 3.1 模型的建立 |
| 3.1.1 建模软件简介 |
| 3.1.2 建模过程及结果 |
| 3.2 网格划分 |
| 3.2.1 网格划分工具的介绍 |
| 3.2.2 网格划分结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 提升电泵的湍流模型研究 |
| 4.1 CFD简介及应用 |
| 4.2 湍流的数值模拟方法 |
| 4.2.1 湍流的基本方程 |
| 4.2.2 湍流仿真方法的分类 |
| 4.2.3 直接数值模拟法 |
| 4.2.4 大涡模拟法 |
| 4.2.5 Reynolds平均法 |
| 4.3 涡粘模型计算模型 |
| 4.3.1 零方程模型 |
| 4.3.2 一方程模型 |
| 4.3.3 标准κ-ε二方程模型 |
| 4.3.4 改进型κ-ε模型 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 清水工况CFD分析 |
| 5.1 模拟计算 |
| 5.2 提升电泵的试验分析 |
| 5.3 电泵清水工况数值分析 |
| 5.3.1 边界条件及计算参数的设置 |
| 5.3.2 电泵的特性参数计算方法 |
| 5.3.3 电泵清水工况数值模拟结果 |
| 5.3.4 电泵清水工况性能参数分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 电泵固液工况模拟结果及分析 |
| 6.1 颗粒的受力分析及运动方程 |
| 6.2 八级电泵固液工况数值分析 |
| 6.2.1 提升泵边界条件及计算参数的设置 |
| 6.2.2 电泵固液两相模拟结果 |
| 6.2.3 电泵固液两相性能参数分析 |
| 6.3 电机部分流道固液工况数值分析 |
| 6.3.1 电机环形流道边界条件及计算参数设置 |
| 6.3.2 环形流道固液两相工况数值模拟结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所完成的学术论文 |
| 附录B 攻读学位期间参研课题 |
（9）水下机器人及机械手系统动力学与运动控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 水下机器人的概念与分类 |
| 1.1.2 水下机器人的用途 |
| 1.2 水下机器人研究动态 |
| 1.2.1 国外研究动态 |
| 1.2.2 国内研究动态 |
| 1.3 水下机器人控制算法研究动态 |
| 1.4 水下机器人机械手研究动态 |
| 1.4.1 国外研究动态 |
| 1.4.2 国内研究动态 |
| 1.5 水下机器人机械手运动控制算法研究动态 |
| 1.6 论文的主要研究内容 |
| 1.7 本章小结 |
| 第二章 水下机器人及机械手运动模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 水下机器人运动模型 |
| 2.2.1 坐标系的选取 |
| 2.2.2 运动参数的表示 |
| 2.2.3 坐标系之间的转换关系 |
| 2.3 空间运动方程 |
| 2.4 空间运动受力分析 |
| 2.4.1 重力与浮力 |
| 2.4.2 推力 |
| 2.4.3 流体水动力 |
| 2.5 水下机器人响应型数学模型 |
| 2.6 UVMS运动建模 |
| 2.6.1 系统坐标系 |
| 2.6.2 运动学方程建立 |
| 2.6.3 速度雅可比矩阵 |
| 2.6.4 运动学逆解 |
| 2.6.5 UVMS动力学建模 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 水下机器人模糊控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 模糊控制 |
| 3.2 模糊控制理论基础 |
| 3.2.1 模糊集合 |
| 3.2.2 隶属函数 |
| 3.2.3 模糊关系 |
| 3.2.4 模糊推理 |
| 3.3 模糊控制基本原理 |
| 3.3.1 模糊控制的原理 |
| 3.3.2 模糊控制器的组成 |
| 3.4 模糊控制器设计 |
| 3.4.1 控制器结构设计 |
| 3.4.2 控制器论域的设计 |
| 3.4.3 模糊化 |
| 3.4.4 隶属函数与隶属度 |
| 3.4.5 模糊规则的确立 |
| 3.4.6 推理机 |
| 3.4.7 反模糊化 |
| 3.5 模糊控制的仿真 |
| 3.5.1 MATLAB仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 水下机器人机械手神经网络控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 神经网络理论基础 |
| 4.2.1 神经网络分类 |
| 4.2.2 神经网络学习算法 |
| 4.3 神经网络控制器设计 |
| 4.3.1 建立模型 |
| 4.3.2 控制器设计 |
| 4.3.3 稳定性分析 |
| 4.3.4 仿真模拟 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 水下机器人运动控制试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 搭建实验平台 |
| 5.2.1 ROV工作舱的密封 |
| 5.2.2 工作舱密封性能的检测 |
| 5.2.3 推进器的保护工作 |
| 5.2.4 PC端的面板调试 |
| 5.3 模型试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间研究成果及发表的学术论文 |
（10）面向深海的水压换向阀关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的来源和目的 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 海水液压换向阀国内外研究概述 |
| 1.3.2 海水环境下材料的腐蚀磨损研究现状 |
| 1.3.3 海水液压阀口密封可靠性研究现状 |
| 1.4 关键技术问题和主要研究内容 |
| 1.4.1 关键技术问题 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 海水环境下阀口密封材料的腐蚀磨损研究 |
| 2.1 海水腐蚀磨损及对液压阀的影响 |
| 2.1.1 腐蚀磨损介绍 |
| 2.1.2 海水腐蚀磨损特点 |
| 2.1.3 腐蚀磨损交互作用分析 |
| 2.1.4 海水液压阀的腐蚀磨损机理 |
| 2.2 海水环境下的磨损分量测定 |
| 2.2.1 试样制备及海水配置 |
| 2.2.2 试验装置及方法 |
| 2.2.3 试验结果 |
| 2.2.4 试验总结 |
| 2.3 海水环境下的腐蚀分量测定 |
| 2.3.1 腐蚀试样制备 |
| 2.3.2 试验装置及方法 |
| 2.3.3 试验结果 |
| 2.3.4 试验总结 |
| 2.4 海水环境下的腐蚀磨损交互作用机理 |
| 2.4.1 磨损加速腐蚀 |
| 2.4.2 腐蚀加速磨损 |
| 2.4.3 腐蚀磨损试验中的“负”交互作用 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于湿式电磁铁的压力平衡式采样阀技术研究 |
| 3.1 静水压能驱动的深海采样方法研究 |
| 3.2 基于湿式电磁铁的压力平衡式采样阀设计 |
| 3.2.1 采样阀压力平衡式阀芯结构设计 |
| 3.2.2 基于海水背压的压力平衡阀芯受力分析 |
| 3.3 水压阀用湿式电磁铁仿真及试验研究 |
| 3.3.1 水压阀用湿式电磁铁的工作原理及结构分析 |
| 3.3.2 水压阀用湿式电磁铁仿真分析 |
| 3.3.3 阀用湿式电磁铁试验研究 |
| 3.4 静水压能驱动的深海采样装置及采样阀仿真及试验研究 |
| 3.4.1 系统仿真模型 |
| 3.4.2 仿真结果分析 |
| 3.4.3 深海采样阀样机研制及系统集成 |
| 3.4.4 深海采样阀试验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于全浸式电磁铁的海水插装阀技术研究 |
| 4.1 全浸式电磁铁的设计及试验研究 |
| 4.1.1 全浸式电磁铁的设计 |
| 4.1.2 硫化及耐压试验研究 |
| 4.1.3 全浸式电磁铁性能试验研究 |
| 4.2 基于全浸式电磁铁的海水插装阀方案设计 |
| 4.2.1 海水三位四通插装式电磁换向阀工作原理 |
| 4.2.2 海水三位四通换向阀关键结构设计 |
| 4.3 海水三位四通插装式电磁换向阀结构优化 |
| 4.3.1 海水三位四通插装式电磁换向阀数学模型 |
| 4.3.2 海水三位四通插装式电磁换向阀AMESim仿真模型 |
| 4.3.3 基于AMESim批处理的单参数动态特性分析 |
| 4.3.4 基于遗传算法的多参数影响变化关系分析 |
| 4.3.5 单参数与多参数影响变化关系对比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 海水液压阀口密封性能的可靠性分析 |
| 5.1 锥阀阀口密封的泄漏量模型 |
| 5.2 锥阀阀口密封副接触表面的分形研究 |
| 5.2.1 分形理论介绍 |
| 5.2.2 粗糙表面的分形特征 |
| 5.2.3 阀口密封副端面泄漏量分形模型 |
| 5.2.4 密封副端面密封比压试验研究 |
| 5.3 海水液压阀口密封可靠性分析 |
| 5.3.1 海水环境下金属的腐蚀失效研究 |
| 5.3.2 基于Copula的弹簧多失效模式可靠性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 海水换向阀性能测试方法研究 |
| 6.1 样机研制及实验室性能测试方法研究 |
| 6.1.1 海水插装式三位四通电磁换向阀的研制 |
| 6.1.2 试验原理及试验系统 |
| 6.1.3 试验项目 |
| 6.2 深海模拟试验方法研究 |
| 6.2.1 试验系统原理及深海高压舱内试验方案 |
| 6.2.2 开式海水液压系统集成及调试 |
| 6.2.3 水池试验 |
| 6.2.4 换向阀深海模拟试验方法 |
| 6.3 海上试验方法研究 |
| 6.3.1 海上试验装置和条件 |
| 6.3.2 海上试验前准备 |
| 6.3.3 海上试验方法及步骤 |
| 6.3.4 海上试验结果的评定准则及试验结果评价 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
四、深海管道修补工作舱研究的关键技术与仿真（论文参考文献）
- [1]海洋复合软管结构设计的关键力学问题研究[D]. 邹宵. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]中国桥梁工程学术研究综述·2021[J]. Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;. 中国公路学报, 2021(02)
- [3]吊物跌落下半潜式起重平台结构损伤特性研究[D]. 罗贵星. 江苏科技大学, 2020(03)
- [4]基于Unity 3D的水下采油树操作培训仿真系统设计与实现[D]. 朱乐乐. 青岛科技大学, 2020(02)
- [5]含局部腐蚀缺陷的开孔球壳非线性屈曲分析[D]. 周祥. 江苏科技大学, 2020(03)
- [6]局部干法水下激光焊接物理与数值仿真平台的研制[D]. 李权洪. 华中科技大学, 2020
- [7]微小型水下航行器水动力性能研究[D]. 吴志聪. 上海海洋大学, 2019(03)
- [8]海洋采矿提升电泵的分析与研究[D]. 刘瑞仙. 湖南大学, 2019(07)
- [9]水下机器人及机械手系统动力学与运动控制研究[D]. 从宏超. 福州大学, 2018(03)
- [10]面向深海的水压换向阀关键技术研究[D]. 刘向阳. 北京工业大学, 2018(04)